Introduccin a la Cinemtica

Objetivos

a) Reconocer los conceptos que permiten describir el movimiento de los cuerpos b) Describir el movimiento de un cuerpo utilizando las grficas generadas ,palabras y

ecuaciones desarrolladas en Fsica c) Desarrollar la capacidad de observacin y anlisis de situaciones relacionadas con la

descripcin del movimiento de un cuerpo. d) Desarrollar el trabajo en equipo en la realizacin de actividades aplicadas y

experimentales de la cinemtica

Contexto

Profesores de Enseanza Bsica [7y 8], Profesores de Enseanza Media

Previo

Manejo adecuado de sensor y Calculadora [Nociones Bsicas]

Resumen

El incipiente desarrollo de las nuevas tecnologas est modificando substancialmente el entorno de la sociedad y, como consecuencia, nuestras actividades cotidianas. El mbito educativo no es ajeno a este hecho, pero an es necesario perseverar y profundizar en las discusiones acerca de cmo ha de llevarse a cabo una adecuada implementacin de estas herramientas al aula, y ver cmo pueden adaptarse a los procesos de enseanza y aprendizaje (Lupiez, 2000).

A travs de esta propuesta se pretende mostrar que se puede aprender y ensear las ciencias con actividades prcticas y el rol que la calculadora puede desempear en la enseanza de la fsica y las matemticas, a travs de un ejemplo de actividad en la que se emplean la calculadora grfica (TI-nspire) y el sensor de movimiento CBR que captura datos reales del entorno y los transmiten para su estudio a la calculadora. Un punto central en esta reflexin es la necesidad de que los profesores de fsica y matemticas planifiquen e integren sus asignaturas a su labor docente para que el uso de estos recursos sean significativo y coherente con todo el proceso de enseanza.

En el taller se trabajar analizando distintos tipos de movimientos tomando datos , se

plantearn modelos de actividades abiertas y guiadas, ya que las primeras activan

especialmente la motivacin y hacen patente la importancia del profesor, referencia

constante del trabajo, y las segundas permiten obtener resultados esperados con relativa

fiabilidad y que facilita el aprendizaje significativo.

Adems, se analizarn los movimientos y su traduccin en grficas, la interpretacin de

grficas, y la interrelacin entre grficas y movimientos, sus posibilidades. Se pretende

mostrar que se puede hacer ciencia a partir del estudio de los movimientos y poner de relieve

la aplicabilidad de la fsica y de las matemticas para comprender el mundo que nos rodea.

Palabras clave: Aprendizaje, modelacin, grficas, tecnologa.

Metodologa a realizar

En esta actividad se busca poner en juego y evaluar el conocimiento de los escolares acerca de la informacin que suministran las representaciones grficas de distancia tiempo. El tipo de funciones que se trabajan son lineales, y funciones definidas a trozos en las que cada uno de los intervalos de definicin representa una relacin lineal.

En este experimento la calculadora muestra una grfica que relaciona un espacio recorrido, con respecto al tiempo. Las unidades de medida de longitud pueden expresarse en metros o pies, y el tiempo se mide en segundos. El objetivo es que los escolares reproduzcan con un movimiento lo que indica la grfica que entrega la calculadora. Con esta actividad, los estudiantes pueden llegar a ser capaces de interpretar en trminos de la realidad la informacin que hay en la representacin grfica de una funcin. A menudo, trabajo con funciones se centra en producir la representacin grfica a partir de la expresin algebraica, pero en este caso, se promueven una serie de acciones encaminadas a profundizar en el estudio propio de una funcin representada grficamente y de elementos caractersticos propios, como los intervalos de crecimiento, los de decrecimiento y los constantes, la relacin y escala entre los ejes, las unidades de medida, etc. Por otro lado, los estudiantes manejan de manera prctica nociones fsicas como la distancia, pendiente, la velocidad, o el tiempo, y que generalmente no son ms que datos estticos en los problemas. Con este tipo de problemas los escolares se involucran directamente en la resolucin e interpretacin de problemas. Adems, si se usa un proyector en el aula para que todos puedan ver el desarrollo del experimento, se fomenta el debate, la retroalimentacin y la participacin colectiva de todos los escolares.

Planificacin

La planificacin que se utilizara es una planificacin modelo T que se estructura en cuatro secciones: capacidades - destrezas, valores - actitudes, procedimientos - estrategias y

contenidos conceptuales. Se inserta tanto en el modelo cognitivo (habilidades adquiridas) como en el constructivista (forma de adquirir las habilidades).Su ventaja es que permite abordar todos los aspectos importantes de una planificacin, pues requiere pensar en los contenidos desde su triple dimensin (conceptual, procedimental y actitudinal) y en la forma de lograr el aprendizaje (metodologa).

PLANIFICACIN EN T

Nombre de la Unidad: Introduccin a la Cinemtica Subsector: Fsica Nivel: 1 Medio Tiempo estimado: 3 clases CONTENIDOS CONCEPTUALES PROCEDIMIENTOS - ESTRATEGIAS 1.-EL MOVIMIENTO

La trayectoria Desplazamiento Posicin Magnitudes escalares-vectoriales Velocidad Movimiento Rectilneo Uniforme.

2.-LA ACELERACIN

Aceleracin

Manejo de instrumentos de medidas del movimiento en el laboratorio.

Confeccin e Interpretacin de grficas y tablas basadas en el registro de movimiento y las fuerzas.

Aplicacin de tcnicas sencillas de laboratorio en grupo.

Diseo y realizacin de experiencias en grupo relativos a los movimientos.

Diseo y realizacin de investigaciones sencillas acerca de fenmenos observables relativos al movimiento del cuerpo.

CAPACIDADES - DESTREZAS VALORES - ACTITUDES

COMPRENDER

Comprensin y contrastacin de modelos Elaboracin de conclusiones Identificar hechos y situaciones Observacin directa e indirecta

EXPERIMENTAR

Valoracin crtica Manejo de utensilios cientficos Comprensin y elaboracin de formulas Diseo y realizacin de experiencias

RESPETO

Escuchar Comunicar Colaborar Tolerar

COMPAERISMO Sentido de equipo Respeto Participar Altruismo

Mapa Conceptual

A continuacin te mostramos un mapa conceptual general de los contenidos del tema tratado Introduccin a la Cinemtica

UN EJEMPLO DE ACTIVIDAD CON EL CBR: SIGUE MI TRAYECTORIA INTRODUCCIN EL CBR 2 detector ultrasnico de movimiento Es un pequeo dispositivo que emite seales ultrasnicas, en un haz cnico de 100, y mide el tiempo que tardan en volver cuando chocan con el primer objeto que se encuentran, entre 0,5 y 6 metros (aprox.). Un microprocesador interno utiliza los datos obtenidos y tiene en cuenta la velocidad del sonido de forma que le permite calcular distancias, velocidades y aceleraciones. Las medidas del tiempo, las distancias, las velocidades y las aceleraciones las almacena en las listas 1 2 3 4; ; ;L L L L . Y proporciona representaciones grficas estadsticas de los datos obtenidos. Puede ser utilizado con un CBL como sensor de movimiento para realizar experimentos de forma conjunta. En modo automtico puede tomar hasta 512 datos en un intervalo entre 0,005 y 1500 segundos. Puede trabajar unido a una calculadora o separado, si se ha configurado de tal manera; en este caso, los datos pueden ser recuperados posteriormente desde la calculadora y realizar su anlisis. Material necesario: - Sensor CBR 2 - Calculadora grfica (TI-nspire)

- Cable de conexin Graph-link

LABORATORIO: 1 APROXIMACIN A UNA GRFICA CBR RUTA A SEGUIR 1.-Se instala el CBR con la calculadora 2.-Presione APPS y seleccione 9 EasyData , y presione ENTER 3.-Del men principal presione Setup, presione 1: Dist, luego ENTER 4.-Elija Unid (m), luego presione OK 5.-Luego presione Setup, luego seleccione y presione 3: Comp.Dist, presione STAR 6.-Presione Next y aparece una grfica predeterminada 7.-Un estudiante del grupo se coloca delante del CBR y que intente simular y explicar el

movimiento que desea hacer, el sensor mide la variacin de la magnitud seleccionada con respecto al tiempo presione STAR y el sensor muestra esa variacin en otra grfica punteada cuando nos acercamos o alejamos del sensor:

- De dnde parte

- Si se mueve hacia atrs o adelante - En cunto tiempo Luego se le pide que diga cmo cree que ser la grfica.

El estudiante se mueve durante 15 segundos (tiempo indicativo) y va viendo en la pantalla el resultado que se obtiene, luego presiona STOP

8.-Para salir presione Main, si desea repetir grafica presione Retry, si desea una nueva

grafica aproximada presione NEW. ACTIVIDAD: 2 APROXIMACIN A UNA GRFICA CBR Nombre:__________________________________ Captura de datos 1. Qu propiedad fsica se representa en el eje X? ___________________________________________ En qu unidades? _____________________________ Qu propiedad fsica se representa en el eje Y? Cul es la distancia entre las marcas? ____________ Qu propiedad fsica se representa en el eje Y? ___________________________________________ En qu unidades? ____________ Cul es la distancia entre las marcas? ____________ 2. A qu distancia del CBR 2 piensa que debera empezar? _________________________________________________________________________ 3. Comenz demasiado cerca, demasiado lejos o a la distancia adecuada? __________________________________________________________________________ 4. Debera caminar hacia adelante o hacia atrs para un segmento de pendiente positiva? __________________________________________________________________________ Por qu? __________________________________________________________________________ 5. Debera caminar hacia adelante o hacia atrs para un segmento de pendiente negativa? ________________________________________________________________________ Por qu? ________________________________________________________________________ 6. Qu debe hacer para un segmento de pendiente nula? _________________________________________________________________________

Por qu? __________________________________________________________________________ Exploraciones 7. Si da un paso cada segundo, qu longitud deberan tener los pasos? __________________________________________________________________________ 8. Si, en vez de ello, da pasos de 1 metro de longitud, cuntos pasos debe dar? __________________________________________________________________________ 9. Para qu segmento deber moverse ms rpidamente? __________________________________________________________________________ Por qu? __________________________________________________________________________ 10. Para qu segmento deber moverse ms lentamente? __________________________________________________________________________ Por qu? __________________________________________________________________________ 11. Adems de elegir si tiene que moverse hacia adelante o hacia atrs, qu otros factores hay que considerar para reproducir exactamente la grfica? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 12. Qu propiedad fsica representan las pendientes de los segmentos? __________________________________________________________________________ 13. Para el primer segmento, cuntos metros debe caminar y en cuntos segundos? 14. Convierta el valor de la pregunta 13 (la velocidad) en metros/segundo: __________________________________________________________________________ Convirtalo en metros/minuto: _________________________________________________________________________ Convirtalo en metros/hora: _________________________________________________________________________ Convirtalo en kilmetros/hora: _________________________________________________________________________ 15. Qu distancia recorri realmente? ________________________________________________________________________

Complete el siguiente mapa conceptual con los conceptos estudiados en la Unidad